第二节 基因在染色体上 课件 （共27张PPT）

(共27张PPT)
19世纪——
孟德尔发现了遗传的两大定律
人们意识到
遗传因子（基因）是客观存在的
基因在哪里？
第2章第二节
基因在染色体上
一、萨顿的假说
发现问题：用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。他发现：孟德尔假设的一对遗传因子，即等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离非常相似。
一、萨顿的假说
推论：基因位于染色体上。
理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
基因和染色体行为存在那些平行关系？
基因与染色体的平行关系：
一个来自父方，一个来自母方
一条来自父方，一条来自母方
杂交过程保持完整性和独立性
保持相对稳定的形态结构
等位基因分离 同源染色体分开
非等位基因自由组合 非同源染色体自由组合
只有成对基因中一个只有成对染色体中一条
成对
成对
基因的行为 染色体的行为
在配子形成和受精时
体细胞中的存在形式
配子中的存在形式
在体细胞中的来源
形成配子时的组合方式

矮 茎
高 茎
×

受 精
高 茎




高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1 配子
d d
D D
d
D
D d
d
D
D
d
D d
D d
d d
D D
F2
高茎用D表示，矮茎d表示
？请用萨顿的假说解释孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验
类比推理——萨顿
由两个在某些属性上相同的现象，推断出它们之间有联系的一种推理方法。
知识回顾：孟德尔的研究方法是＿＿＿＿＿＿
假说--演绎法
萨顿经类比推理得出的结论——基因在染色体上究竟是否正确？
由于缺少实验证据美国科学家摩尔根等对此持怀疑态度
科学家:摩尔根
二、基因位于染色体上的实验证据
实验材料:果蝇
果蝇的优点：
②易饲养
①相对性状多而明显
③繁殖快，后代数量多
④染色体少易观察
F2
3 ： 1
白眼果蝇都是雄的
红（雌、雄）
P
F1
红眼
（雌、雄）
×
F1雌雄交配
摩尔根的果蝇杂交实验
白（雄）
是否符合孟德尔遗传定律？如何解释？


特殊在什么地方？


当时，性染色体已经发现，据此你能作出怎样的解释？
符合
白眼性状的表现总是与性别相联系
控制白眼性状的基因可能在性染色体上
F2中红眼：白眼比是3︰1
果蝇体细胞染色体图解
雌雄果蝇体细胞中染色体组成有何异同？
3对常染色体+
3对常染色体+
XX
XY
染色体的类型
常染色体：与性别决定无关的染色体
性染色体：与性别决定有关的染色体，如X、Y染色体
白眼基因
雌果蝇基因型：
(XWXW)或(XWXw)
雄果蝇基因型：
经过推理、想象提出假说:
——控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体不含有它的等位基因
(XwXw)
(XWY)
(XwY)
红眼
白眼
白眼
红眼
若用w表示控制眼睛颜色的基因，红眼W,白眼w.
纯合子：XWXW 、XwXw、XWY、XwY
P
F1
F2
×
对实验现象的解释
XWXW
XwY
XW
Y
Xw
配子
XWY
XWXw
Xw
XW
Y
XW
XWXW（雌）
XWXw（雌）
XWY（雄）
XwY（雄）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
3/4红眼（雌、雄） 1/4白眼（雄）
验证假说:测交实验
配子
XWXw
XwXw
XWY
XwY
测交后代
雌红眼
雌白眼
雄白眼
雄红眼
测交后代：红眼:白眼 = 1:1
F1雌个体与雄白眼交配
比例： 1: 1: 1: 1
——证明了基因在染色体上
摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：
测交后代
测交结果： 红眼 ： 白眼= 1 : 1
验证假说：
测交
得出结论：
基因在染色体上
若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因
白眼性状的表现总是与性别相联系？
提出问题：
作出假说：
从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者
孟德尔
回顾摩尔根的实验：
演绎过程：
图2-10
基因是不是就是染色体呢？
一条染色体上
有许多个基因
基因在染色体
上呈线性排列

荧光标记基因在染色体上的位置
摩尔根的连锁图
果蝇被人们研究过的基因就达数百个，体细胞内却只有4对染色体；人的体细胞只有23对染色体，却有3～3.5万个基因
基因在染色体上
一、萨顿的假说
基因和染色体存在着明显的平行关系
内容：基因在染色体上
原因：
证据：果蝇的杂交实验
结论：基因在染色体上
（类比推理）
（假说演绎法）

在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
1、分离定律
矮 茎
高 茎
×

受 精
高 茎




高 茎
高 茎
高 茎
矮 茎
P
配子
F1
F1 配子
d d
D D
d
D
D d
d
D
D
d
D d
D d
d d
D D
F2
基因分离定律的实质(图解)
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；
在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；
在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

2、自由组合定律
基因自由组合定律的实质(图解)
C
c
1
2
3
4
同源染色体有：
非同源染色体有：
等位基因有：
非等位基因有：

能自由组合的染色体有：
能自由组合的基因有：
1和2，3和4
1和3或4，2和3或4
A和a，B和b，C和c
A和C或c，a和C或c
B和C或c，b和C或c；B和A或a，b和A或a
同非
非非
1和3或4，2和3或4
B和C或c，b和C或c；
B和A或a，b和A或a
1、回顾科学史：在基因研究中，有许多科学家取得成就。下列成就分别是由哪些科学家来完成的？
①提出“性状是由遗传因子决定的”观点。
②把“遗传因子”改为“基因”，并提出“等位基因”概念。
③提出“基因在染色体上”的假说。
④用实验证明了“基因在染色体上”。
孟德尔
约翰逊
摩尔根
萨顿
2、已知果蝇的体细胞内有4对同源染色体，根据萨顿的假说，关于该动物减数分裂产生的配子的说法正确的是（ ）

A、果蝇的精子中含有成对的基因
B、果蝇的体细胞中含有一个基因
C、果蝇的4对同源染色体上含有的基因可以同时来自父方，也可同时来自母方
D、在体细胞中，基因成对存在的，在配子中只有成对基因中的一个
D
一、基础题
1.（D）2.（B）
二、拓展题
1.这些生物的体细胞虽然减少一半，但仍具有一整套非同源染色体，携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。
2.人体细胞染色体数目变异，会影响生殖、发育等各种生命活动，未发现其他染色体数目变异的婴儿，很可能是发生这类变异的受精卵不能发育，或在胚胎早期就死亡的缘故。